内容正文:
第四章 运动和力的关系
6.超重和失重
第四章 运动和力的关系
学习目标 核心素养
1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象。
2.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。
第四章 运动和力的关系
一、重力的测量
1.方法一:先测量物体做自由落体运动的_________,再用______测量物体的质量,由G=____可以算出物体的重力。
2.方法二:利用力的______条件对重力进行测量:将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态时,物体的重力等于测力计对物体的______或________。
加速度g
自主学习探新知
天平
mg
平衡
拉力
支持力
第四章 运动和力的关系
二、超重和失重
1.超重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象。
(2)产生条件:物体具有__________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
2.失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象。
(2)产生条件:物体具有__________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
(3)完全失重
①定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________的状态。
②产生条件:a=g,方向__________。
大于
竖直向上
小于
竖直向下
等于零
竖直向下
第四章 运动和力的关系
1.判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)物体向上运动时一定处于超重状态。( )
(2)物体减速向下运动时处于失重状态。( )
(3)物体处于失重状态时重力减小了。( )
(4)物体处于完全失重状态时就不受重力了。( )
(5)不论物体超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力都是不变的。( )
(6)超重和失重可根据物体的加速度方向判定。( )
×
×
×
×
√
√
第四章 运动和力的关系
2.(多选)下列关于超重、失重现象的描述中正确的是( )
A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态
B.在空中做自由落体运动的物体,处于完全失重状态
C.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,车上乘客处于超重状态
D.人站在地面上,当其由站立状态开始下蹲的瞬间,处于失重状态
解析 电梯正在减速上升,加速度向下,则在电梯中的乘客处于失重状态,A错误;在空中做自由落体运动的物体,加速度为向下的g,处于完全失重状态,B正确;磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,竖直方向加速度为零,则车上乘客既不超重也不失重,C错误;人站在地面上,当其由站立状态开始下蹲的瞬间,加速度向下,则处于失重状态,D正确。
答案 BD
第四章 运动和力的关系
如图所示,某人乘坐电梯正在向上运动。
(1)电梯启动瞬间加速度方向向哪?人受到的支持力比其重力大还是小?电梯匀速向上运动时,人受到的支持力比其重力大还是小?
互动探究解疑难
要点一 超重和失重
提示 电梯启动瞬间加速度方向向上,人受到的合力方向向上,所以支持力大于重力;电梯匀速向上运动时,人受到的合力为零,所以支持力等于重力。
第四章 运动和力的关系
(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度方向向哪?人受到的支持力比其重力大还是小?
提示 减速运动时,因速度方向向上,故加速度方向向下,即人受到的合力方向向下,支持力小于重力。
第四章 运动和力的关系
1.视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。
当物体处于超重或失重状态时,物体的重力并未变化,只是视重变了。
第四章 运动和力的关系
2.超重、失重的比较
特征状态 加速度 视重(F)
与重力关系 运动情况 受力示意图
平衡 a=0 F=mg 静止或匀速
直线运动
第四章 运动和力的关系
特征状态 加速度 视重(F)
与重力关系 运动情况 受力示意图
超重 向上 由F-mg=ma得F
=m(g+a)
>mg 向上加速或
向下减速
第四章 运动和力的关系
特征状态 加速度 视重(F)
与重力关系 运动情况 受力示意图
失重 向下 由mg-F
=ma得
F=m(g-
a)<mg 向下加速或
向上减速
第四章 运动和力的关系
特征状态 加速度 视重(F)
与重力关系 运动情况 受力示意图
完全
失重 a=g 由mg-F
=ma得
F=0 自由落体
运动,抛
体运动
第四章 运动和力的关系
3.对超重、失重的理解
(1)物体处于超重还是失重状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关。
(2)发生超重和失重时